开放式最短路劲优先 网络层基于IP协议协议号89
1、特性：
①OSPF协议无环
----域内：SPF算法
----域间：三类LSA
②收敛快
触发更新和增量更新
③支持认证
区域认证：
接口认证：
ospf认证，用来判断建立邻居关系的合法性
接口认证>区域认证
④支持组播
224.0.0.5 224.0.0.6
⑤扩展性好
分区域化
2、ospf建立邻居关系的因素（Hello报文和OSPF头部信息字段）（查看错误原因：display ospf error interface 0/0/0）
①、router-id不能一致（非直连相同router-id可以建立邻居关系但学习不到对方网段信息）
②、接口区域认证一致（在保证钥匙ID和密码配置一致的情况下不同认证也能建立邻居关系）
③、区域ID一致
④、hello间隔时间和超时时间一致
⑤、ospf进程、版本号一致
⑥、掩码信息一致（P2P网络不影响）
⑦、Options字段N（是否nssa特殊区域）和E（是否隔离外部路由）置位要一致
3、ospf的确认机制
hello报文：回复的报文携带对端router-ID
dd报文：序列号+1的形式
LSACK：对收到的LSA信息做确认（显示确认）
LSU：对收到的LSU，再次使用LSU进行更新(隐式确认 在中间接交换机的BMA网络下出现)（DRother通告LSU更新给DR BDR ，DR下发224.0.0.5LSU，DRother收到DR的LSU时即收到了LSU也对第一份LSU做了确认·）
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路由更新的流程：
收到路由---更新路由---计算路由
OSPF的路由更新使用的LS信息；
LS---链路状态信息（接口地址+掩码+cost）
承载信息称为：LSA（拓扑信息+路由信息）
OSPF的路由计算靠的是设备各自更新LSA信息，使用SPF算法根据LSA进行计算得出路由
OSPF的路由分级：
①OSPF区域内路由
采用一类LSA和二类LSA计算
②OSPF的区域间路由
采用三类LSA计算
③OSPF的区域外部路由
采用四类、五类、七类LSA计算
LSA头部重要字段解释：所有LSA统一头部信息
LS Age（链路状态老化时间）：此字段表示LSA已经生存的时间，单位是秒。0-3600s，更新时间1800s
Options（可选项）：每一个bit都对应了OSPF所支持的某种特性。
LS Type（链路状态类型）：指示本LSA的类型。
Link State ID（链路状态ID）：不同的LSA，对该字段的定义不同。
Advertising Router（通告路由器）：产生该LSA的路由器的Router ID。
LS Sequence Number（链路状态序列号）：当LSA每次有新的实例产生时，序列号就会增加。
LS Checksum（校验和）：用于保证数据的完整性和准确性。
Length：是一个包含LSA头部在内的LSA的总长度值。
----LSA Type、LS ID、ADVrouter三个字段可用于标识一条LSA
----LSA age、Seq NUmber、checksum三个字段判断LSA的新旧
1、一类LSA（Router LSA）
①产生者：所有运行了OSPF的设备
②泛洪区域：只在区域内部传输
③作用：用来计算区域内路由
ls type：router LSA
ls ID：表示的是产生者的router-ID
adv router：通告路由器，表示的是产生者的router-ID
一类LSA信息中的V、E、B三个bit位的含义：
V：表示次设备是否是虚拟链路，是则置位，不是取0
E：表示此设备是否为ASBR，是置位，不是取0
B：表示此设备是否为ABR，是则置位，不是取0
一类LSA在描述P2P网络时：（只需一个一类LSA可算出拓扑和路由信息）
携带拓扑信息和路由信息，所使用的俩种链路类型：
①、P2P（link type）：拓扑信息
Link ID：邻居设备的Router-ID
Link data：发送此LSA信息设备的接口IP地址
Metric：发送此LSA信息设备的接口开销
②、Stubnet（link type）：路由信息
Link ID：发送此LSA信息设备的网段的网络地址
Link data：网段的掩码信息
Metric：发送此LSA信息设备的接口开销
Stubnet除了描述直连网段上的路由信息时，还用来描述环回接口的路由信息
一类LSA在描述广播型网络时：（只存在拓扑信息没有路由信息）
广播型网络中存在的链路类型：
①、transent（link type）表示的是拓扑信息，只存在广播网络中
Link ID：DR接口的IP地址
Link data：发送此LSA的设备接口IP地址
Metric：发送此LSA信息设备的接口开销
特殊情况：在广播网络中，也利用一类LSA 中Stubnet链路类型直接描述环回口的路由信息
四种链路类型：P2P、Stubnet、Transnet、v-link只在一类中才有
2、二类LSA（network LSA）
①产生者：DR才能产生
②泛洪区域：只在区域内部传输
③作用：用来计算区域内路由
Ls type：network LSA
LS ID ：DR的接口IP地址。
Network Mask：MA网络的子网掩码。
Attached Router：连接到该MA网络的路由器的Router-ID（与该DR建立了邻接关系的邻居的Router-ID，以及DR自己的Router-ID），如果有多台路由器接入该MA网络，则使用多个字段描述。
二类LSA只能出现在BMA/NBMA网络中
3、三类LSA（network summary ABR）：
产生者：ABR设备
作用：描述OSPF域间路由
泛洪范围：除本区域外的其他OSPF区域
携带类型：路由信息
LS TYPE：Network summary-LSA
LS ID：目的网段（会为不是同区域的其他区域的所有网段都会产生一条三类LSA）
ADV router：通告路由器，表示的是产生者的router-ID（在转发三类LSA每经过一台ABR设备会把源ADV更改为新的ADV）
三类LSA字段：
Network mask：指的是目的网段的掩码信息
Metric：指的是去往目的ADV路由器网段的开销
三类LSA和RIP一样，也带有典型的距离矢量特性，所以三类也会存在环路风险
所以需要三类LSA区域间防环机制：
①、所有非骨干区域必须与骨干区域相连，所有区域的路由信息必须经由骨干区域进行转发
②、ABR从同一个区域出来的三类汇总路由不会注入回该区域（三类LSA水平分割机制）
③、ABR从非骨干区域收到的三类LSA，设备会接收但是不会进行路由计算
V-link虚连接：
作用：用来解决非骨干区域没有和骨干区域相连的问题
用来在两个非骨干区域之间，构建一条虚拟通道，以此和骨干区域进行绑定，正常计算路由。
只要OSPF网络中，出现了虚连接，说明网络是存在问题和风险，v-link只是一种临时的解决手段。
4、五类LSA：AS-External LSA
产生者：ASBR设备
作用：描述OSPF外部路由
泛洪区域：整个OSPF域
携带内容：只存在路由信息
LS TYPE：AS-External LSA
LS ID：外部路由目的网段
ADV router：通告路由器，表示的是产生者的router-ID（ASBR设备的Router-ID）
五类LSA的字段解释：
E字段：根据开销的计算方式不同定义
取值：E1：第一类外部路由：type 1（计算方式：ASBR所在OSPF域内开销+OSPF域外开销）
E2：第二类外部路由：type 2（计算方式：域内的忽略不计，只算域外开销）
Fowarding address：转发地址字段
用来防止次优路径：
取值：0.0.0.0 全0：表示去往外部路由，经过ASBR设备转发
x.x.x.x 非全0：表示去往外部路由，下一跳为转发地址所显示的ip地址
在特殊情况下才会出现转发地址为非全0，出现条件如下：
1、网络类型为广播型网络
2、设备必须建立邻居关系
3、执行路由引入，生成五类LSA
4、用来建立OSPf邻居关系的接口不能是静默接口
Router tag：路由标记字段
作用：用来打上标记做统一的管理（多用于后期路由策略使用）
5、四类LSA：ASBR Summary LSA
产生者：收到五类LSA的ABR设备
作用：辅助五类LSA，描述如何去往ASBR
泛洪区域：除了ASBR所在区域外的其他区域（ASBR区域内可以用一类LSA获得拓扑信息，其他区域要靠四类获得）
携带内容：只存在拓扑信息（辅助五类LSA只有路由信息的缺陷）
LS TYPE：ASBR summary LSA
LS ID：ASBR的router-ID
ADV router：通告路由器，表示的是产生者的router-ID（在转发四类LSA每经过一台ABR设备会把源ADV更改为新的ADV）
OSPF特殊区域及其特性：
1、stub
2、totally stub
3、nssa
4、totally nssa
OSPF的传输区域和末梢区域：
传输区域：流量所经过的区域，一般来说承载的是穿越型流量（area 0）
末梢区域：流量发起或最终到达的区域（非骨干）
1、stub：
特性：隔离四类和五类LSA（配置了stub hello报文Options字段E位置位为1）
stub区域隔离四五类之后，导致stub区域无法访问外部路由，ABR设备会生成一条缺省三类LSA，发送给stub区域内的其他设备，其他设备根据缺省的三类LSA，计算出缺省路由，以此访问外部网络。
stub的设置条件：
①、骨干区域不能配置成stub
②、虚链路不能通过stub
③、stub区域中不能出现ASBR
④、stub区域所有设备要设置为stub设备
2、totally stub：完全 stub
特性：隔离四类和五类LSA以及三类的进入（Options字段E位置位为1）
设置成完全stub区域后，在stub的基础上，进一步隔离三类LSA，再次缩减LSDB的规模。也因此会导致完全stub区域中的设备无法访问域间和外部路由，因此ABR同样下发一条三类缺省LSA，依次访问域间和域外路由。
OSPF的缺省路由的特性：
①、自动生成缺省路由：针对特殊区域
②、非强制下发缺省路由：自身ip路由表中有缺省才能下发
③、强制下发缺省路由：自身没有缺省路由也能强制下发
3、nssa区域：
特性：nssa自身也隔离四五类LSA（Options字段N位置位为1）
nssa区域中虽然隔离了四类和五类LSA，但是nssa区域中允许外部路由的存在，但是必须是以七类LSA的形式在整个nssa区域中泛洪。
nssa区域隔离四五类之后，导致nssa区域无法访问外部路由，ASBR设备会生成一条缺省七类LSA，指导nssa区域中的设备去往外部路由。
4、totally nssa：完全nssa
特性：隔离四类和五类LSA以及三类的进入（Options字段N位置位为1）
完全nssa区域，会生成一条三类和七类的缺省LSA。缺省七类LSA用来指导去往外部路由；缺省三类LSA用来指导去往域间路由。但ospf计算后因为三类优于七类，所以只会使用三类缺省去往外部路由。
七类LSA ：NSSA LSA
产生者：NSSA区域中的ASBR设备
作用：用来通告域外路由
泛洪区域：只在NSSA区域泛洪
携带内容：只存在路由信息
LS TYPE：NSSA LSA
LS ID：外部路由目的网段
ADV router：通告路由器，表示的是产生者的router-ID（NSSA中的ASBR设备的Router-ID）
1、NSSA区域中的设备如何访问非NSSA区域之外的其他路由信息（域间、外部）
①、如果是nssa区域，靠生成的七类缺省LSA
②、如果是完全nssa区域，靠生成的三类缺省LSA
2、其他非NSSA区域的设备如何访问NSSA区域的路由
ABR设备会将七类lsa转换成五类lsa发至其他区域（ABR这时产生了五类lsa那它即是ABR也是ASBR）
ABR执行七转五的条件：
Options中的P置位为1
OSPF的路由汇总：减少IP路由条目，减小IP路由表规模
1、OSPF 域间路由汇总：部署设备：ABR
配置视图：进入OSPF区域视图下 abr-summary
2、OSPF 域外路由汇总： 部署设备：ASBR
配置视图：进入OSPF协议视图下 asbr-summary
OSPF的静默接口：
特性：①、不接收，不发送OSPF报文
②、直连路由可以正常发送
路由器对LSA的处理原则
OSPF通过交互LSA实现链路状态数据库同步，路由器收到LSA后，按照以下原则处理：
1.如果收到的LSA本地没有，则更新LSDB并泛洪该LSA。
2.如果本地LSDB已存在该LSA，但是收到的更新，则更新LSDB并泛洪该LSA。
3.如果收到的LSA和LSDB中相同，则忽略，并终止泛洪。
4.如果收到的LSA损坏，例如Checksum错误，则不接收该LSA。
